變電站軟土深基坑支護(hù)技術(shù)及應(yīng)用研究

摘 要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，工程建設(shè)領(lǐng)域同樣也在進(jìn)步。在此條件下人們對(duì)于深基坑的工作越來(lái)越重視，特別是其中的支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。對(duì)于變電站來(lái)說(shuō)，在軟土的地質(zhì)條件下進(jìn)行深基坑施工本身就很困難，對(duì)支護(hù)技術(shù)及其使用來(lái)說(shuō)更構(gòu)成一定的挑戰(zhàn)。本文將模擬變電站的軟土深基坑具體情況，介紹多種支護(hù)技術(shù)在施工中的使用和實(shí)踐方法，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：變電站；軟土深基坑；支護(hù)技術(shù)；應(yīng)用研究

最近這些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市的電網(wǎng)建設(shè)正在如火如荼地進(jìn)行之中。隨著變電站數(shù)量增加，基坑工程設(shè)計(jì)和施工的經(jīng)驗(yàn)也通過(guò)大量的工程實(shí)踐得到積累。每一個(gè)基坑工程都具有特殊性，受到當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、水文情況、基坑開(kāi)挖深度和經(jīng)濟(jì)條件等多方面因素的影響，所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況決定基坑工程的具體操作形式。在軟土深基坑中采用支護(hù)技術(shù)能夠很好地保障施工人員的安全和建筑主體的穩(wěn)定，確保基坑工程的質(zhì)量和安全性能。

1 模擬的變電站項(xiàng)目概況

1.1 變電站軟土深基坑項(xiàng)目簡(jiǎn)介

現(xiàn)擬在某市一農(nóng)場(chǎng)的東部1km處建設(shè)一座220kV的變電站。擬建的變電站地上地下合計(jì)四層，其中地上三層、地下一層。變電站項(xiàng)目主體長(zhǎng)寬高分別為85m、30m、16m，整體建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土；在這座擬建的變電站項(xiàng)目中基坑建設(shè)采用厚度1m的筏板，基坑的開(kāi)挖深度為5.6m左右，在部分區(qū)域的基坑開(kāi)挖深度超過(guò)7m。在本項(xiàng)目的南面和西面均被水域覆蓋，基坑的東側(cè)已經(jīng)建有農(nóng)民的房屋，基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和農(nóng)民房屋之間的距離為2～6m，北側(cè)是施工前期建設(shè)的圍墻。

1.2 土層分布

變電站建設(shè)位置的地質(zhì)條件為軟土地?，F(xiàn)場(chǎng)勘察之后探明地基土為一層素填土；二層灰色回填土；三層灰色砂質(zhì)土；一層灰色淤泥粘土等土質(zhì)構(gòu)成。同時(shí)在地質(zhì)勘測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件還有如下特點(diǎn)：三層灰色砂質(zhì)粉土的厚度大于10m，同時(shí)呈中密狀態(tài)；一層的粉質(zhì)黏土屬于硬土層，在場(chǎng)地內(nèi)大量分布，土質(zhì)很好。

1.3 環(huán)境分析

變電站項(xiàng)目的兩側(cè)被水域包圍，分別為南側(cè)和西側(cè)；北側(cè)為施工前期勘測(cè)時(shí)建設(shè)的圍墻，東側(cè)為已建房屋。在基坑工程施工時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)距離東側(cè)已建房屋的最小距離為2m，最大距離為6m。

2 基坑支護(hù)的方案選擇

2.1 排樁加內(nèi)支撐的特點(diǎn)

一般而言，排樁加內(nèi)支撐的基坑圍護(hù)方式造價(jià)很高，同時(shí)不利于土壤挖除，導(dǎo)致建設(shè)周期較長(zhǎng)、建設(shè)成本較高，一般只在其他圍護(hù)方式不適用的條件下采用。本工程的基坑開(kāi)挖深度相對(duì)較深，圍護(hù)結(jié)構(gòu)距離已建房屋較近，綜合考慮之后決定采用排樁加內(nèi)支撐的圍護(hù)方式，目前通用的排樁方式為SMW工法樁和鉆孔灌注樁。SMW工法樁能夠止水和擋土，同時(shí)便于型鋼的回收再利用，能夠有效節(jié)約材料。支撐的選型應(yīng)當(dāng)首先確保施工安全，在此基礎(chǔ)之上選擇利于提升土方開(kāi)挖速度、減少開(kāi)挖費(fèi)用的選型。深基坑工程中水平支撐主要包括鋼筋混凝土支撐和鋼結(jié)構(gòu)支撐兩種形式，目前都廣泛運(yùn)用。其中鋼結(jié)構(gòu)支撐自重輕、安裝和拆卸比較方便，減少施工時(shí)間，同時(shí)還能夠附加預(yù)應(yīng)力，能夠有效應(yīng)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，提升建設(shè)質(zhì)量。但是鋼結(jié)構(gòu)支撐的缺點(diǎn)是剛度和整體性沒(méi)有鋼筋混凝土支撐好，同時(shí)鋼支撐的節(jié)點(diǎn)焊縫質(zhì)量如果不好的話(huà)，很容易導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不足，這對(duì)施工質(zhì)量提出高要求。先擬建的變電站項(xiàng)目基坑形狀是規(guī)則的，理論上施工作業(yè)容易展開(kāi)，所以采用鋼支撐比較合適。

2.2 水泥攪拌樁重力擋墻的特點(diǎn)

深層水泥攪拌樁重力擋墻通常在處理淤泥、淤泥質(zhì)粘土等含水量比較高的地質(zhì)條件下的基坑工程中使用。和其它方法比較，水泥攪拌樁重力擋墻施工具有以下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)噪音、無(wú)廢水；施工方式簡(jiǎn)單、造價(jià)低、工期短；基坑開(kāi)挖不需要設(shè)置支撐拉錨，挖除土壤很方便；在基坑工程中運(yùn)用廣泛，施工經(jīng)驗(yàn)十分豐富等，水泥攪拌樁重力擋墻的缺點(diǎn)是在深基坑中變形較大；對(duì)于有機(jī)含量高、整體PH為酸性的土質(zhì)加固效果不好；對(duì)于施工場(chǎng)地要求較嚴(yán)格，需要足夠大的作業(yè)面積等。

2.3 支護(hù)方案的選擇

在支護(hù)方案確定的過(guò)程中，施工單位應(yīng)當(dāng)綜合考慮工程造價(jià)、施工工期和地質(zhì)條件等多方面因素，同時(shí)結(jié)合基坑本身的特點(diǎn)和施工單位的施工經(jīng)驗(yàn)。本模擬變電站的基坑工程采用三軸攪拌樁結(jié)合一道內(nèi)支撐的方式進(jìn)行圍護(hù)，在東側(cè)靠近已建房屋處采用直徑650×900的三軸攪拌樁，內(nèi)插型鋼，圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置一道鋼管或型鋼進(jìn)行支撐。

2.4 防水措施

因?yàn)槟M的變電站處于三層砂質(zhì)粉土中，透水性相對(duì)較好。所以基坑工程在施工中一定要注意防止地下水的滲透和坑底的穩(wěn)定性。所以施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況建立完善的防水機(jī)制。本模擬工程采用輕型經(jīng)典降水施工方法，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的周?chē)O(shè)置大量排水溝，在降雨或滲水時(shí)能夠及時(shí)排水，防止水分進(jìn)入基坑內(nèi)部。

2.5 應(yīng)急對(duì)策

為了保障在軟土深基坑中的變電站建設(shè)順利，同時(shí)保障周邊環(huán)境和建筑不受影響，需要在施工中做好針對(duì)可能發(fā)生的險(xiǎn)情或意外的防范措施。比如在施工中發(fā)現(xiàn)支護(hù)的支撐力過(guò)大，就需要對(duì)支護(hù)進(jìn)行加固或者設(shè)置斜撐；基坑開(kāi)挖中發(fā)現(xiàn)圍護(hù)體變形較大，就需要立即停止相關(guān)的挖掘工作，立即著手解決圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形問(wèn)題等，同時(shí)在施工場(chǎng)地周?chē)O(shè)置搶險(xiǎn)應(yīng)急材料，以備不時(shí)之需。

3 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督和評(píng)測(cè)

此外，為了保障整個(gè)施工過(guò)程的安全和質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)針對(duì)全過(guò)程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的管理和評(píng)測(cè)，實(shí)行動(dòng)態(tài)化的管理和信息化的施工。在施工開(kāi)始之前應(yīng)當(dāng)對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行調(diào)查，掌握基坑開(kāi)挖對(duì)環(huán)境造成的影響，保障周邊已有建筑、馬路等設(shè)施的安全。主要的監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：監(jiān)測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)深層土體位移；監(jiān)測(cè)支撐內(nèi)力；監(jiān)測(cè)周邊建筑物的沉降等等。一定要配備現(xiàn)場(chǎng)管理人員，將監(jiān)測(cè)記錄每日認(rèn)真記錄，繪制數(shù)據(jù)曲線(xiàn)，并且及時(shí)提供給施工單位，施工單位根據(jù)圖表判斷整個(gè)基坑的綜合情況，最大程度上確保施工質(zhì)量和安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，在軟土的地質(zhì)條件下對(duì)變電站的深基坑支護(hù)技術(shù)十分重要，良好的支護(hù)技術(shù)是保障基坑工程安全和質(zhì)量的基礎(chǔ)。對(duì)于支護(hù)技術(shù)的選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體條件進(jìn)行選擇，如本文模擬變電站中采用的排樁加內(nèi)支撐、水泥攪拌樁重力擋墻等。此外為了保障基坑工程的順利實(shí)施，還應(yīng)當(dāng)設(shè)置應(yīng)急預(yù)案，確?；邮┕た煽啃裕g接保障整體變電站項(xiàng)目的建造質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：賴(lài)?？担?985.），男，本科，工程師，主要從事變電站土建及線(xiàn)路結(jié)構(gòu)工作。